Шэрая і чорная вароны пад генетычнай “лупай”

 Падрабязны аналіз музейных скурак розных відаў варон, праведзены шведзкімі навукоўцамі, паказаў, што асаблівасці афарбоўкі апярэння крумкачовых параўнальна лёгка “пераключаліся” у эвалюцыі гэтай групы з адной на іншую і прапанавалі новы скрыты падзел унутры асноўных таксанамічных груп. Найбольш цікавым вынікам можна лічыць выснову, што стракатае апярэнне шэрых варон з’яўляецца стабільнай і геаграфічна ізаляванай каляровай морфай хутчэй, чым асобным відам. 

Чорна-белае і чорна-шэрае апярэнне некалькі разоў узнікала пад час эвалюцыі роду Corvus, гэта сведчыць пра магчымасць  птушак зноў вярнуцца да выключна чорнай афарбоўкі.

Род Corvus прадстаўлены прыкладна 40 відамі (ад 40 да 44 відаў паводле розных аўтараў) вераб’іных птушак вялікіх памераў, якія распаўсюджаны на ўсіх кантынентах, акрамя Антарктыды і аб’яднаныя ў сямействе Corvidae. Большасць відаў адносіцца да несістэматычнай групы “варон”, тады як буйнейшыя па памерах - да групы “крумкачоў”. Хутчэй за ўсё, род узнік у Палеарктыцы, дзе ён прадстаўлены найбольшай колькасцю відаў. 

Марфалагічна прадстаўнікі роду Corvus  ствараюць параўнальна аднародную групу птушак: большасць з іх падобныя памерамі і прапорцыямі цела, афарбоўка якога чыста чорная, або мае ўчасткі з рознакаляровым адлівам (асабліва на крылах) (Madge & Burn 1994). Аднак у сямі відаў ярка выражаныя фенатыпічныя асаблівасці афарбоўкі з участкамі белага і шэрага апярэння: даўрскай каўкі (C. dauuricus), кольчатай вароны  (C. torquatus), дамовай вароны (C. splendens), пісклявай вароны (C.typicus), шызай вароны (C. tristis), стракатай вароны (C. albus), і шэрай вароны (C.(corone) cornix). У шызай вароны толькі неполаваспелыя птушкі маюць палевае апярэнне. Ва ўсіх пазасталых шасці відаў часткі апярэння ад белага да шэрага падобным чынам размешчаны па целу і  адрозніваюцца, галоўным чынам, адценнем і памерамі. (гл. малюнак). 

 "Пары" таксонаў з чорнай (зверху) і стракатай афарбоўкай апярэння (знізу): 

дамовая варона (зверху падвід zugmayeri, пад ёй - падвід insolens); чорная і шэрая вароны; карлікавы крумкач і стракатая варона; звычайная і даўрская каўкі. Крыніцу малюнка гл. ніжэй.

Цікава, што гэтыя віды не з’яляюцца найбліжэйшымі да сябе ў філагенетычным сэнсе таксонамі - наадварот, большасць мае “чыста чорных” крэўных (віды або падвіды), што пацверджвае незалежную эвалюцыю стракатага апярэння ў прадстаўнікоў роду. 

Тры пары відаў з дывергентнай афарбоўкай у гэтым таксоне могуць утвараць гібрыды: звычайная (C. monedula) і даўрская каўкі (выпадковая гібрыдызацыя, Madge & Burn 1994), карлікавы крумкач (C. edithae) і стракатая варона (рэгулярная гібрыдызацыя магчыма ў зонах гібрыдызацыі, Londei 2008), і таксама чорная  і шэрая вароны (маюць выразна акрэсленыя зоны пастаяннай гібрыдызацыі).

Карл фон Ліннэ (Linnaeus 1758) першым апісаў чорную і шэрую варон як асобныя віды. У мінулым стагоддзі іх, аднак, у большасці выпадкаў лічылі падвідамі аднаго віду (Cramp & Perrins 1994; Madge & Burn 1994). У апошнія гады ў многіх відавых спісах шэрая і чорная вароны ізноў лічацца самастойнымі відамі (Parkin et al. 2003; Clements 2007; Gill & Donsker 2013).

Фундаментальная мэта біялагічнага даследавання – зразумець канкрэтны эвалюцыйны працэс і генетычныя элементы (механізмы), якія абумоўліваюць яго.  Гены, якія адказваюць за рэпрадуктыўную ізаляцыю ў таксонах, якія параўнальна нядаўна разышліся, асабліва мала вядомыя.  У рабоце шведзкіх генетыкаў з універсітэту Уппсалы даследваліся асаблівасці генетыкі чорнай (Corvus (corone) corone) і шэрай варон (C. (corone) cornix). Гэтыя таксоны добра адрозніваюцца афарбоўкай і маюць вузкую зону гібрыдызацыі ў Еўропе, аднак генетычна вельмі мала адрозніваюцца. Галоўная прычына іх рэпрадуктыўнай ізаляцыі – сацыяльны адбор партнёраў па адпаведнай афарбоўцы.  Найперш даследчыкі паспрабавалі знайсці тыя гены, якія маглі б адказваць за розніцу ў афарбоўцы чорнай і шэрай варон. Як было паказана ў многіх папярэдніх даследаваннях, генетычныя (нуклеатыдныя) адрозненні паміж таксонамі былі вельмі нязначныя. З тых генаў, якія былі прасеквеніраваныя, не атрымалася знайсці адказны менавіта за адрозненні ў афарбоўцы апярэння.  Для таго, каб паспрабаваць знайсці магчымыя адрозненні ў экспрэсіі генаў, навукоўцы выкарысталі параўнальна новы метад – сімуляванае секвеніраванне РНК (RNA-seq). Аднак і на гэтым этапе заўважных адрозненняў знайсці не атрымалася. Пад час трэцяга этапу даследаванняў параўноўваўся ўзровень выпрацоўкі кортыкастэрону ў адказ на стрэсавыя сытуацыі. Згодна з гіпотэзай, узровень меланізму і фізіялагічныя рысы карэлююць з плеатрапіяй, навукоўцы знайшлі больш выражаны адказ на стрэс у шэрых варон. Гэта, магчыма, звязана з экспрэсіяй генаў у гіпофізе. 

Пасля гэтага даследчыкі параўналі геномы варон з чатырох розных папуляцый. Аказалася, што чорныя вароны з Паўночнай Еўропы мелі больш агульнага з шэрымі варонамі, чым з чорнымі варонамі з Гішпаніі. Гэта даказвае даволі шырокую інтрагрэсію далёка за зонай гібрыдызацыі. Тым не менш былі знойдзены вузкія адрозненні геномаў, якія забяспечваюць магчымасць высокай дывергенцыі паміж таксонамі і могуць адказваць за фенатыпічныя адрозенні.

На апошнім этапе параўноўваліся профілі экспрэсіі генаў у розных варон з асаблівай увагай скуры з пер’ем, якое толькі расло. Шырокая недаэксперэсія генаў у меланагенезе была звязана з шэрым колерам апярэння і былі знойдзены некалькі генаў, якія могуць адказваць за разыходжанне колераў у чорнай і шэрай варон. 

Крыніца: Pelstra, J. 2013. The Genetics of Speciation and Colouration in Carrion and Hooded Crows. Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 1088, Uppsala University, Sweden.  

 

Паводле  www.uu.diva-portal.org (тэкст і малюнак) і www.birdwatch.co.uk падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі

Здымак шэрых варон Дзьмітрыя Вінчэўскага

 

На гэтую тэму:

Параўнальная генетыка крумкачовых – новы этап

 

ВАРОНА НІКОЛІ НЕ ЗАБЫВАЕ?

 

Вароны дапамагаюць адна адной у патрэбе

 

Цяжкае жыццё ў моладзевых гангах

 

Чакайма чорных варон у Беларусі?

 

СУВОРЫЯ ВОЧЫ КАВАК